JP3244613B2 - 超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造方法 - Google Patents
超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造方法Info
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Description
て用いられる{110}〈001〉方位集積度を高度に
発達させた超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造
方法に関する。
他の電気機器の鉄心材料として使用されており、励磁特
性、鉄損特性等の磁気特性が優れていることが要求され
ている。励磁特性を表す数値としては、通常800A/m
の磁場における磁束密度B(これをB8 と以下示す)が
使用される。また鉄損特性を表す代表的数値としては、
W17/50 (周波数50Hzにおいて1.7Tまで磁化させ
た時の単位kgあたりの鉄損)が用いられる。
り、一般的にいって磁束密度が高いほど鉄損はよい。た
だしあまり磁束密度が高くなると、二次再結晶粒が大き
くなることに起因して異常渦電流損失が大きくなり鉄損
を悪くすることがある。これに対しては、磁区制御する
ことによって二次再結晶粒に関係なく鉄損を改善するこ
とができる。
において、二次再結晶を起こさせて鋼板面に{11
0}、圧延方向に〈001〉を有するいわゆるGoss
組織を発達させることによって得られる。その中でB8
≧1.88Tの優れた励磁特性を持つものは高磁束密度
一方向性電磁鋼板と呼ばれている。
方法としては、田口らによる特公昭40−15644号
公報、および特公昭51−13469号公報が挙げられ
る。Goss組織の二次再結晶を起こさせる主なインヒ
ビターとして前者においては、MnSおよびAlNを、
後者ではMnS,MnSe,Sb等を用いている。上記
特許に基づく製品は現在、世界的規模で生産されてい
る。特公昭40−15644号公報によればその製造方
法は、熱延板焼鈍を施した後、冷延率80〜95%の一
回冷延を行うことを特徴としている。
1.95Tの優れた励磁特性を持つ超高磁束密度一方向
性電磁鋼板が報告されている。その代表的例としては、
特開平6−88174号公報が挙げられる。これによる
と、Biを0.0005〜0.0500%含有させるこ
とを特徴としている。しかしBiは低沸点かつ高蒸気圧
の元素であるため、溶鋼内に有効に入りにくく、歩留ま
りが悪く、超高磁束密度効果が十分に満たされない場合
がある。
50〜1550℃の溶鋼温度において1mmHg以上という
高い蒸気圧を示している。
の歩留まりを向上させるため、その添加方法を大きさや
形状を変えて様々試みてきたが、歩留まりが安定せず、
所定の含有量をなかなか得ることができなかった。また
歩留まりがよくないために投入量を多くする必要があ
り、添加コストが非常に高かった。
を回避し、極めて磁束密度の高い一方向性電磁鋼板用鋳
片の安定製造と低コスト化を可能にすることを目的とす
る。
ろは、次の通りである。 1)重量%で、Si:2.5〜4.0%、残部:Feお
よび不可避的不純物からなる溶鋼に、BiをFe系およ
び、またはC系合金で被覆された状態でタンディッシュ
またはタンディッシュ・ストッパ部において添加して、
0.0005〜0.0500%含有する溶鋼として鋳片
とすることを特徴とする超高磁束密度一方向性電磁鋼板
用鋳片の製造方法。
%、Si:2.5〜4.0%、Mn:0.02〜0.3
0%、Sおよび、またはSe:0.005〜0.040
%、酸可溶性Al:0.010〜0.065%、N:
0.0030〜0.0150%、残部:Feおよび不可
避的不純物からなる溶鋼に、BiをFe系および、また
はC系合金で被覆された状態でタンディッシュまたはタ
ンディッシュ・ストッパ部において添加して、0.00
05〜0.0500%含有する溶鋼として鋳片とするこ
とを特徴とする超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の
製造方法。
%、Si:2.5〜4.0%、Mn:0.02〜0.3
0%、Sおよび、またはSe:0.005〜0.040
%、酸可溶性Al:0.010〜0.065%、N:
0.0030〜0.0150%、Sn:0.05〜0.
50%、残部:Feおよび不可避的不純物からなる溶鋼
に、BiをFe系および、またはC系合金で被覆された
状態でタンディッシュまたはタンディッシュ・ストッパ
部において添加して、0.0005〜0.0500%含
有する溶鋼として鋳片とすることを特徴とする超高磁束
密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造方法。
%、Si:2.5〜4.0%、Mn:0.02〜0.3
0%、Sおよび、またはSe:0.005〜0.040
%、酸可溶性Al:0.010〜0.065%、N:
0.0030〜0.0150%、Sn:0.05〜0.
50%、Cu:0.01〜0.10%、残部:Feおよ
び不可避的不純物からなる溶鋼に、BiをFe系およ
び、またはC系合金で被覆された状態でタンディッシュ
またはタンディッシュ・ストッパ部において添加して、
0.0005〜0.0500%含有する溶鋼として鋳片
とすることを特徴とする超高磁束密度一方向性電磁鋼板
用鋳片の製造方法。
%、Si:2.5〜4.0%、Mn:0.02〜0.3
0%、Sおよび、またはSe:0.005〜0.040
%、酸可溶性Al:0.010〜0.065%、N:
0.0030〜0.0150%、Sbおよび、またはM
o:0.0030〜0.30%、残部:Feおよび不可
避的不純物からなる溶鋼に、BiをFe系および、また
はC系合金で被覆された状態でタンディッシュまたはタ
ンディッシュ・ストッパ部において添加して、0.00
05〜0.0500%含有する溶鋼として鋳片とするこ
とを特徴とする超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の
製造方法。
はいわゆる低沸点高蒸気圧を有するBiを、所定量含有
する超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造安定度
を、さらに高めるべく種々の研究を鋭意重ねた結果、F
e系および、またはC系合金で被覆された状態でタンデ
ィッシュまたはタンディッシュ・ストッパにおいて添加
することによって、歩留まりが飛躍的に向上し、超高磁
束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の安定製造と低コスト化
に成功した。
0.03%未満では、鋳片がスラブの場合、熱延に先立
つスラブ加熱時において結晶粒が異常粒成長し、製品に
おいて線状細粒と呼ばれる二次再結晶不良を起こすので
好ましくない。一方0.15%を超えた場合では、冷延
後の脱炭焼鈍において脱炭時間が長時間必要となり経済
的でないばかりでなく、脱炭が不完全となりやすく、製
品での磁気時効と呼ばれる磁性不良を起こすので好まし
くない。
構成する渦電流損失を低減するのに極めて有効な元素で
あるが、2.5%未満では製品の渦電流損失を抑制でき
ない。また4.0%を超えた場合では、加工性が著しく
劣化して常温での冷延が困難になるので好ましくない。
と呼ばれるMnSおよび、またはMnSeを形成する重
要な元素である。0.02%未満では、二次再結晶を生
じさせるのに必要なMnSの絶対量が不足するので好ま
しくない。一方0.30%を超えた場合は、鋳片がスラ
ブの場合、スラブ加熱時の固溶が困難になるばかりでな
く、熱延時の析出サイズが粗大化しやすくインヒビター
としての最適サイズ分布が損なわれて好ましくない。
nSおよび、またはMnSeを形成する重要な元素であ
る。上記範囲を逸脱すると充分なインヒビター効果が得
られないので0.005〜0.040%に限定する必要
がある。
鋼板のための主要インヒビター構成元素であり、0.0
10%未満では量的に不足してインヒビター強度が不足
するので好ましくない。一方0.065%超ではインヒ
ビターとして析出させるAlNが粗大化し、結果として
インヒビター強度を低下させるので好ましくない。
する重要な元素である。上記範囲を逸脱すると充分なイ
ンヒビター効果が得られないので0.0030〜0.0
150%に限定する必要がある。
晶を安定して得る元素として有効であり、また二次再結
晶粒径を小さくする作用もある。この効果を得るために
は、0.05%以上の添加が必要であり、0.50%を
超えた場合にはその作用が飽和するので、コストアップ
の点から0.50%以下に限定する。
元素として有効である。0.01%未満では効果が少な
く、0.10%を超えると製品の磁束密度が低下するの
で好ましくない。
品の二次再結晶を安定して得る元素として有効である。
この結果を得るためには、0.0030%以上の添加が
必要であり、0.30%を超えた場合にはその作用が飽
和するのでコストアップの点から0.30%以下に限定
する。
転炉、さらには取鍋で二次精錬でBiを除いた上記成分
を成分調整するとともに、超高磁束密度を得るために必
須のBiについては、Fe系および、またはC系合金で
被覆された状態で添加することを本発明の特徴としてい
る。
た状態とは、例えばFe系合金製パイプ、あるいは中空
ワイヤーにBiを粉末状態にして充填したもの、Cによ
ってコーティングしたものであり、特にBiを連続的に
安定して、安価な設備で供給するといった観点からは、
Fe系合金製中空ワイヤーにBiを粉末状態にして充填
した状態で添加するのが好ましい。
Biは、溶鋼内の深い場所で溶融するために静圧が大き
く蒸発しにくい。またC系合金で被覆された状態でBi
を供給すると、表層のCの濡れ性の悪さからBiの溶解
が遅れる。そのため、溶鋼内の深い場所で溶解させるこ
とができる。
ィッシュ・ストッパ部のいずれかにする。添加後の溶鋼
は鋳片にされるが、その大きさに特に規定はない。特に
厚みについては、溶鋼から直接鋼帯相当厚みの鋳片に仕
上げても構わない。
さや形状を変えて様々試みてきたが、歩留まりが安定せ
ず、所定の含有量をなかなか得ることができなかった。
また歩留まりがよくないために投入量を多くする必要が
あり、添加コストが非常に高かった。しかしFe系およ
び、またはC系合金で被覆された状態で添加することに
よって、歩留まりが飛躍的に向上し、所定量を容易に得
られることが明らかになった。このことは、投入量を飛
躍的に下げられるために、添加コストの低減が期待され
る。
%、Mn:0.08%、Se:0.026%、酸可溶性
Al:0.026%、N:0.0084%、Sn:0.
12%、Cu:0.074%、残部:Feおよび不可避
的不純物からなる溶鋼に、Biを100%歩留まると仮
定した場合のその含有量が150ppm となる量を、裸状
態とFe系合金ワイヤーに粉末状で充填された状態でス
トッパ部より添加し、連鋳スラブとした。結果を表1に
示す。表1より明らかなように、Fe系合金製ワイヤー
で添加した場合はBi歩留まり量が優れていることがわ
かる。
%、Mn:0.08%、S:0.025%、酸可溶性A
l:0.028%、N:0.0082%、Sn:0.0
10%、Cu:0.07%、残部:Feおよび不可避的
不純物からなる溶鋼に、Biを裸状態とFe系合金ワイ
ヤーに粉末状で充填された状態で添加し、連鋳スラブと
した。スラブは1350℃で加熱後直ちに熱延して2.
3mm厚の熱延コイルとし、さらに1100℃の焼鈍を施
し、一回冷延で0.220mm厚とした。引き続き850
℃で脱炭焼鈍を行い、MgOを主成分とする一次被膜・
焼鈍分離剤を塗布後、1200℃の仕上げ焼鈍を行っ
た。水洗後、60mm幅×300mm長に剪断し、850℃
で歪取り焼鈍を行った後磁気測定に供した。結果を表2
に示す。Fe系合金製ワイヤーで添加した場合、B8 ≧
1.95Tの超高磁束密度を得るための投入量は裸状態
で行う場合と比べて1/20で済むことがわかる。
および、またはC系合金で被覆された状態でタンディッ
シュまたはタンディッシュ・ストッパ部において添加す
ることによって、歩留まりが極めて優れ、所定量を含有
する鋳片を安定して製造することが可能となる。このこ
とによって、B8 ≧1.95Tの極めて磁束密度の高い
製品が安定して、低コストで得られるため、工業的に非
常に価値の高い有益なものといえる。
Claims (5)
- 【請求項1】 重量%で、 Si:2.5〜4.0%、 残部:Feおよび不可避的不純物からなる溶鋼に、Bi
をFe系および、またはC系合金で被覆された状態でタ
ンディッシュまたはタンディッシュ・ストッパ部におい
て添加して、0.0005〜0.0500%含有する溶
鋼として鋳片とすることを特徴とする超高磁束密度一方
向性電磁鋼板用鋳片の製造方法。 - 【請求項2】 重量%で、 C :0.03〜0.15%、 Si:2.5〜4.0%、 Mn:0.02〜0.30%、 Sおよび、またはSe:0.005〜0.040%、 酸可溶性Al:0.010〜0.065%、 N :0.0030〜0.0150%、 残部:Feおよび不可避的不純物からなる溶鋼に、Bi
をFe系および、またはC系合金で被覆された状態でタ
ンディッシュまたはタンディッシュ・ストッパ部におい
て添加して、0.0005〜0.0500%含有する溶
鋼として鋳片とすることを特徴とする超高磁束密度一方
向性電磁鋼板用鋳片の製造方法。 - 【請求項3】 重量%で、 C :0.03〜0.15%、 Si:2.5〜4.0%、 Mn:0.02〜0.30%、 Sおよび、またはSe:0.005〜0.040%、 酸可溶性Al:0.010〜0.065%、 N :0.0030〜0.0150%、 Sn:0.05〜0.50%、 残部:Feおよび不可避的不純物からなる溶鋼に、Bi
をFe系および、またはC系合金で被覆された状態でタ
ンディッシュまたはタンディッシュ・ストッパ部におい
て添加して、0.0005〜0.0500%含有する溶
鋼として鋳片とすることを特徴とする超高磁束密度一方
向性電磁鋼板用鋳片の製造方法。 - 【請求項4】 重量%で、 C :0.03〜0.15%、 Si:2.5〜4.0%、 Mn:0.02〜0.30%、 Sおよび、またはSe:0.005〜0.040%、 酸可溶性Al:0.010〜0.065%、 N :0.0030〜0.0150%、 Sn:0.05〜0.50%、 Cu:0.01〜0.10%、 残部:Feおよび不可避的不純物からなる溶鋼に、Bi
をFe系および、またはC系合金で被覆された状態でタ
ンディッシュまたはタンディッシュ・ストッパ部におい
て添加して、0.0005〜0.0500%含有する溶
鋼として鋳片とすることを特徴とする超高磁束密度一方
向性電磁鋼板用鋳片の製造方法。 - 【請求項5】 重量%で、 C :0.03〜0.15%、 Si:2.5〜4.0%、 Mn:0.02〜0.30%、 Sおよび、またはSe:0.005〜0.040%、 酸可溶性Al:0.010〜0.065%、 N :0.0030〜0.0150%、 Sbおよび、またはMo:0.0030〜0.30%、 残部:Feおよび不可避的不純物からなる溶鋼に、Bi
をFe系および、またはC系合金で被覆された状態でタ
ンディッシュまたはタンディッシュ・ストッパ部におい
て添加して、0.0005〜0.0500%含有する溶
鋼として鋳片とすることを特徴とする超高磁束密度一方
向性電磁鋼板用鋳片の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04761795A JP3244613B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04761795A JP3244613B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08243700A JPH08243700A (ja) | 1996-09-24 |
JP3244613B2 true JP3244613B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=12780188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04761795A Expired - Lifetime JP3244613B2 (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板用鋳片の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3244613B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102105529B1 (ko) * | 2018-09-27 | 2020-04-28 | 주식회사 포스코 | 이방향성 전기강판 및 그의 제조방법 |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP04761795A patent/JP3244613B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JPH08243700A (ja) | 1996-09-24 |
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